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风筝
发表于: 2021-4-25 14:47:28 | 显示全部楼层

通常我们使用交流风扇调速器电路来改变风扇的速度。在本篇文章中,我们将通过使用较少的组件制作属于自己的风扇调速器,来提高效率。通常,在与不同的风扇调速器电路配合使用时,风扇会产生嗡嗡声,我们的电路使用DIAC和三端双向可控硅(TRIAC),产生的嗡嗡声极小,甚至不会产生嗡嗡声!


制作交流风扇调节器所需的组件

●    500k欧姆电位器

●    BT136三端双向可控硅

●    DB3 DIAC

●    0.1uf / 400v电容

●    10k欧姆电阻

●    2引脚接线端子


交流电风扇调速器的电路图

交流电风扇调速器的电路图如下。风扇的一个端子(负载)的输入为220V AC电源电压,风扇的另一端子连接到10K欧姆电阻的一个端子。 10K欧姆电阻将连接到500K欧姆电位器的一个端子,而输出端子将被短路并连接到DIAC的一个引脚和0.1uF电容。DIAC的另一端引脚连接到TRIAC的Gate端子,该端子控制TRIAC的ON和OFF状态。 10K欧姆电阻连接到TRIAC的MT2引脚。连接非常简单,可以在万能板上进行。

AC-Fan-Regulator-Circuit.jpg


我们将电路搭建在PCB上进行测试,焊接完所有组件后,电路板如下图所示:

AC-Fan-Regulator-Module.jpg


TRIAC和DIAC快速入门

电路中使用的两个主要组件是TRIAC和DIAC,让我们快速了解它们的工作原理。


TRIAC:TRIAC是用于控制AC信号的组件。它们用于需要在交流波形中进行大功率切换的多种应用中。 TRIAC通常用于交流调光器电路中,在控制风扇的速度或作为LED灯泡的调光器时非常有用。


DIAC:DIAC全程是Diodes for Alternating Current(交流电二极管)。它是具有两个电极的双向组件。它是晶闸管家族的另一种形式。它仅在超过其击穿电压(VBO)时才起作用,通常用于触发TRIAC。下图描述了DIAC的工作原理。

Current-vs-Voltage-Graph-of-DIAC.png


上面显示的波形描绘了DIAC的电流与电压的关系图。我们知道,在本文中,DIAC是控制TRIAC通过其栅极端子的导通相位的组件,我们需要了解DIAC中的击穿电压(VBO)的工作方式。仅当DIAC超过大约30V的击穿电压(VBO)时,DIAC才进入导通阶段,但不同的组件型号会有所不同。最初,DIAC是一种具有较高电阻的设备,但是在电压电平持续增加且在VBO处,电阻急剧下降并开始导通,从而导致电流增加。 DIAC保持其导通状态,直到从其吸收的电流减小到称为“保持电流”的水平为止。一旦汲取的电流降至保持电流以下,DIAC就会再次变为非导通状态。


如上图所示,电压(x轴)逐渐增加,直到达到其击穿电压(VBO)为30-40V,此后观察到突然减小,并获得恒定电流输出(10mA),即保持电流。


TRIAC和DIAC之间的区别

尽管两个器件的引脚数量和配置不同,但DIAC和TRIAC均属于晶闸管系列。 TRIAC是高功率设备,而DIAC被认为是低功率设备。 DIAC的击穿电压(VBO)不能更改,而TRIAC的VBO可以使用其栅极端子进行更改。 DIAC是用于控制TRIAC触发点的设备。 TRIAC和DIAC的典型引脚分配符号如下所示。

TRIAC-vs-DIAC.png


交流风扇调节器电路的工作

该电路主要通过控制TRIAC的栅极端子和DIAC的另一个端子来工作,除了改变电容器的放电时间。在周期的正半个周期中,电容器极板按照极性充电,电流也流向TRIAC的T1端子,但是由于我们还没有超过DIAC的击穿电压(VBO),因此仍未触发DIAC(对于DB3,通常约为30V)。当电阻变化并且电容器放电至DIAC的转折电压以上的电压时,DIAC开始导通,并将输出提供给TRIAC的栅极,然后触发该TRIAC的电路,风扇旋转。

AC-Fan-Regulator-Circuit-Waveform.png


类似地,对于周期的负半部分,电容器充电但极性互换,一旦达到击穿电压(VBO),DIAC就会导通并触发TRIAC,因此电路就完成了。上图显示了在全波AC信号期间,TRIAC的触发点和导通点以及触发点以及保持电流(Ih)。


在完成风扇的焊接和采购的过程之后,我将模块连接到220V AC电压主电源和风扇,并对其速度进行调节。当我打开电源并开始旋转电位计时,注意到风扇根据电位计旋转了多少而旋转。电位器的变化电阻有助于借助我们的TRIAC和DIAC调节风扇速度。

AC-Fan-Regulator.jpg


希望您学到了一些新知识,并喜欢制作属于自己的电风扇调速器。如有任何疑问,请随时在本帖下面进行回复。

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